Kalasataman energiajärjestelmä on valmis hiilivapaaseen tulevaisuuteen

Kalasatama
08. tammikuuta 2019
Ilmakuva Kalasatamasta ja Redistä. Kuva: Suomen Ilmakuva Oy

Helsinki tähtää hiilineutraaliksi kaupungiksi vuoteen 2035 mennessä. Kalasatamassa kokeiltavat uudet teknologiat ovat edellytys sille, että tavoite toteutuu.

Tulevaisuudessa meille tavallisille kaupunkilaisille on luvassa paljon nykyistä aktiivisempi rooli energiamarkkinoilla. Kalasatamaan rakennettu älykäs sähköverkko avaa siihen aivan uudenlaiset mahdollisuudet. Kun esimerkiksi oma sähköauto seisoo pysäköitynä, voi sen tulevaisuudessa valjastaa ansiotyöhön, ostamaan halpaa sähköä ja myymään sitä kalliina tunteina takaisin verkkoon.

Kalasataman sähköverkko mahdollistaisi tämän jo tänään. Helsingin kaupunki lähti rakentamaan älykkään energiajärjestelmän edellytyksiä jo silloin, kun Kalasataman rakentaminen oli vasta alkamassa. Alueen tontinluovutusehdot määräsivät rakentamaan asuntoihin huoneistoautomaatiojärjestelmän ja standardoidut tiedonsiirtorajapinnat. Teknologia mahdollistaa esimerkiksi oman energiankäytön reaaliaikaisen seurannan ja ohjauksen.

“Kalasatama oli meille erittäin tärkeä pilottikohde”, kertoo alueen ensimmäisen taloautomaatiojärjestelmän toimittaneen ABB:n myyntijohtaja Matti Vaattovaara.

ABB on toimittanut Kalasatamaan paljon älykästä verkkoteknologiaa: maailman ensimmäisen suljetun keskijännitteisen rengasverkon, älykkään digitaalisen sähköaseman, sähköautojen pikalatausaseman sekä Suvilahden aurinkovoimalan aurinkoinvertterit, jotka muuttavat tasasähkön verkkoon soveltuvaksi vaihtosähköksi.

Pioneerihankkeen kokemukset ovat olleet Vaattovaaran mukaan arvokkaita. Nyt samanlaista älykkyyttä halutaan uusiin omakoti- ja kerrostaloihin ympäri maan. Myös Kalasataman tontinluovutusehtoja on kopioitu muihin kaupunkeihin.

Äly säästää sähköä

Asukkaille älykäs sähköverkko merkitsee paitsi mukavuutta, myös uusia mahdollisuuksia energian säästöön. Kun on tietoinen omasta energiankulutuksestaan, voi kulutustaan vähentää, tai ohjata sitä halvempiin ajankohtiin. Näin tasaa omalta osaltaan sähkönkulutuksen kysyntäpiikkejä.

“Uusiin kiinteistöihin olisi hyvä rakentaa tällaiset valmiudet, jotta asukkaat voisivat toimia aktiivisina kuluttajina”, toivoo kantaverkkoyhtiö Fingridin teknologiapäällikkö Jussi Matilainen.

Fingridin vastuulla on pitää valot päällä valtakunnassa, kaikissa tilanteissa.

“Sähköverkon tehovaihtelut pitää saada tasattua. Me yritämme tehdä se mahdollisimman markkinaehtoisesti”, Matilainen kertoo.

Matilainen visioi nykyisen sähköyhtiöiden sähköpörssin rinnalle uusia paikallisia markkinapaikkoja tavallisille sähkönkuluttajille. Kauppaa voidaan käydä paitsi sähköllä, myös kulutuksen joustoilla. Sähkönkuluttajaa palkitaan siitä, että hän jättää sähkökiukaan kovimmilla pakkasilla lämmittämättä.

Kalasataman älykäs sähköverkko ja taloautomaatio mahdollistavat jo sähkönkulutuksen fiksun ohjaamisen automaation avulla.

“Kiinteistöissä on paljon sellaisia kuormia, joita voidaan ohjata halvemman sähkön tunneille ilman että siitä tulee haittaa kiinteistön toiminnalle, Matti Vaattovaara toteaa.

Sähkövarasto tasaa vaihtelut

Kalasatama on toiminut laboratoriona monille energiakokeiluille. Kalasatamaan rakennettu sähkövarasto tasaa alueen sähkönkulutuksen vaihtelua. Fingrid hyödyntää Kalasataman sähkövarastoa sähköverkon taajuuden säädössä. Jos sähkön kysyntä ylittää tarjonnan, akusto tulee avuksi sekunnin murto-osassa ja syöttää lisää tehoa verkkoon, kunnes vaikkapa vesivoimaloiden tuotantoa saadaan nostettua.

“Tulevaisuudessa meillä on entistä enemmän uusiutuvia energianlähteitä, joiden tuotanto vaihtelee. Sähkövarastot ovat tärkeä elementti tulevaisuuden sähköjärjestelmässä”, Jussi Matilainen toteaa.

Kalasatamassa energiajärjestelmä on teknisesti valmis tulevaisuuteen.

“Kalasataman asukkaat voivat jo nyt olla aktiivisia toimijoita energiamarkkinoilla”, ABB:n Matti Vaattovaara lupaa.

Sen sijaan teknologian mahdollistamat älykkäät energiapalvelut ovat vielä kehitysvaiheessa. Fingridin Jussi Matilainen toivoo, että Kalasatamassa tehdyt energiakokeilut saavat jatkoa ja vauhdittavat uusien palveluiden kehitystä.

“Hyvien palvelujen avulla passiivisemmatkin energiakansalaiset saadaan mukaan ilmastotalkoisiin.”

Fingridin tavoitteena on, että pienkuluttajat pääsevät energiamarkkinoille tasaveroisina pelureina isojen toimijoiden rinnalla. Tulevaisuudessa säätövoimareserviä Fingridille saattavat myydä keskitetyn sähkövaraston sijasta Kalasataman 25 000 asukkaan sähköautot. Niiden akkukapasiteetin avulla älykäs sähköverkko voi välttää sähkökatkon. Autojen omistajat eivät tätä edes huomaa, mutta heidät palkitaan avusta seuraavassa sähkölaskussa.

 

*********************************************************************************

 

Näin energiamarkkinat muuttuvat

  • Päästötön, mutta sääriippuvainen energiantuotanto lisääntyy, tuotannoltaan tasaisen mutta päästöjä tuottavan energiantuotannon osuus taas vähenee.
  • Paikallinen energiantuotanto lisääntyy.
  • Sähköverkolta muutokset edellyttävät entistä suurempaa joustavuutta. Sähkön kysynnän ja vaihtelevan tarjonnan täytyy olla jatkuvasti tasapainossa.
  • Sähkön hintavaihtelut ovat todennäköisesti nykyistä suurempia. Hintavaihtelut ohjaavat sähkön käyttöä niihin ajankohtiin, jolloin sitä on tarjolla runsaasti ja hinta alhainen.

 

Näin Kalasatamassa varaudutaan muutokseen

  • Hanasaaren voimalaitos suljetaan vuoden 2024 loppuun mennessä
  • Helenin Suvilahden aurinkovoimala on tuottanut päästötöntä lähienergiaa vuodesta 2015 lähtien. Kalasataman sähköverkko on alusta alkaen suunniteltu kaksisuuntaiseksi: tulevaisuudessa taloyhtiöiden ja yksityisten asukkaiden oma energiantuotanto voidaan kytkeä verkkoon ongelmitta.
  • Kalasataman Fiskari-kortteliin rakennettiin vuonna 2015 ensimmäiset älykkäällä taloautomaatiojärjestelmällä varustetut asunnot. Lähes kaikki sen jälkeen valmistuneet Kalasataman talot on varustettu samanlaisella, kysyntäjoustot mahdollistavalla järjestelmällä.
  • Huomattavassa osassa Kalasataman autopaikoista on varauduttu sähköautojen kotilataukseen. Automaation avulla latauskuormaa voidaan jakaa älykkäästi niin, että ehkäistään tehopiikki illan kalleimpina tunteina, mutta kaikki autot ovat aamuun mennessä akut täysinä.
  • Kalasataman sähkövaraston 15 000 litiumakkua varastoivat aurinkovoimalan tuotantoa ja säätävät sähköverkon taajuutta salamannopeasti. Jos vaihtovirran taajuus laskee, sähkövarasto luovuttaa tehoa verkkoon. Kun taajuus nousee yli verkon nimellistaajuuden, tehoa imetään takaisin sähkövarastoon. Tämä parantaa sähkönjakelun toimintavarmuutta koko kaupungissa.
  • Kalasataman uuden sähköaseman yhteyteen rakennettiin maailman ensimmäinen suljettu keskijännitteen rengasverkko. Esimerkiksi ostoskeskus REDIn sähkönsyöttö on erittäin hyvin turvattu, sillä sähköä syötetään samanaikaisesti kahdesta eri suunnasta, samaan tapaan kuin korkeajänniteverkoissa.